別添資料－２

伊方発電所第３号機
制御用空気圧縮機３Ａ配管フランジ部からの空気漏れについて

平成２９年２月
四国電力株式会社

１．件

名
伊方発電所第３号機
について

制御用空気圧縮機３Ａ配管フランジ部からの空気漏れ

２．事象発生の日時
平成２８年 ９月２６日

１１時２５分頃

３．事象発生の設備
３号機 制御用空気圧縮機３Ａ系統
４．事象発生時の運転状況
３号機 通常運転中（電気出力９１３ＭＷ）
５．事象発生の状況
伊方発電所第３号機は通常運転中のところ、平成２８年９月２６日１１時２５分頃、待機停止中の制御用空気圧縮機＊１３Ａの配管フランジより空気漏れがあることを確認した。
その後の調査において、制御用空気圧縮機３Ａ出口配管フランジのパッキンに割れおよび漏えい跡があることを確認した。このため、当該フランジのパッキンを交換後、確認運転を実施した結果、当該フランジ部からの漏えいが無いことを確認し、９月２９日９時２７分に通常状態に復旧した。
なお、本事象によるプラント運転への影響および周辺環境への放射能の影響はなかった。
（添付資料－１）＊１

制御用空気圧縮機
プラント各部の空気作動の制御弁などに圧縮空気を供給する設備。
制御用空気圧縮機は２台設置しており、通常、そのうち１台を運転している。

６．事象の時系列
９月２６日
１０時０３分

１０時２３分
１１時２５分
１３時２４分
１４時４５分

委託運転員が、制御用空気圧縮機３Ａ付近よりキーンという音がしていることを確認し、当直長へ連絡
運転員により現場確認開始
保修員が現場確認および調査開始
保修員が空気漏れを確認
隔離作業開始
隔離作業終了1

９月２７日
１８時５３分
２２時３０分
９月２８日
１０時５５分
１３時１６分
１６時１２分
１８時００分
１８時５８分
１９時５９分
２１時５７分
９月２９日
８時０７分
９時２７分

配管取り外し開始
配管取り外し終了
確証試験開始
確証試験終了、シート面およびパッキン外観異常なし
復旧作業開始復旧作業終了確認運転のため、制御用空気圧縮機３Ａ起動
リークチェック良好
制御用空気圧縮機３Ａ停止
通常系統として、制御用空気圧縮機３Ａ起動
リークチェック良好、通常状態に復旧（連続運転）

７．調査結果当該配管フランジ部からの漏えい原因について、以下の調査を行い要因の検討を実施した。
（１）当該漏えいフランジ部の調査
ａ．フランジボルト締結状態
当該配管フランジの面間距離を測定した結果、上下方向および左右方向で０．５mm の差があることを確認した。
（添付資料－２）ｂ．フランジパッキンの状態
当該配管を取り外し、フランジパッキン（膨張黒鉛製、全面パッキン＊２）の外表面を確認した結果、空気漏れ箇所に漏えいの跡および漏えい箇所と対角線上の外周部に径方向の割れを確認した。
また、フランジパッキンシート面の締め付け痕が、空気漏れ箇所付近のみ薄いことを確認した。そのため、フランジパッキンのシート面の厚さ測定を行った結果、空気漏れ箇所付近が最も厚く、パッキン割れ箇所付近に向けて薄くなっていることを確認した。
なお、異物等の付着はなかった。
（添付資料－３）＊２ 全面パッキン
パッキン外径がフランジ外径と等しく、ボルト穴があいているもの

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ｃ．フランジ面の外観目視点検
制御用空気圧縮機のフランジ面（普通鋳鉄製、全面座フランジ＊３）および出口配管のフランジ面（炭素鋼製、平面座フランジ＊４）の外観目視点検の結果、接触面にキズ等の異常は認められなかった。
（添付資料－４）＊３

全面座フランジ
パッキン座面を全面に平面に仕上たもの＊４

平面座フランジ
ボルト穴の内側に平らな座面を設けたもの

ｄ．配管の外観目視点検
当該出口配管（炭素鋼製）の外観目視点検の結果、有意な曲がりや傾き等の異常は認められなかった。
ｅ．出口配管の取り付け状況
吐出消音器側のフランジを仮付けした状態で、制御用空気圧縮機側フランジ面間の隙間測定を実施した結果、わずかに隙間が均一でないこと（最大２.５mm）を確認した。
（添付資料－５）ｆ．作業体制および作業員の力量
平成２７年７月～８月に実施した当該出口配管の取り付け作業は、伊方発電所第３号機の制御用空気圧縮機の保守作業を１０年以上経験している作業員が実施しており、フランジの締め付け作業も豊富にあり、十分な力量を有していることを確認した。
なお、作業は、これまでの経験年数等を基に選任された作業責任者や品質管理者の監視の下、作業員が実施していることを確認しており、作業体制についても問題なかった。
（添付資料－６）（２）運転状況の調査
制御用空気圧縮機は、１０日に１回の頻度で運転機の切り替えを行っており、制御用空気圧縮機３Ａは平成２８年９月１１日～９月２１日の間で運転していた。
なお、運転員によるパトロールを１日に２回の頻度で実施しており、直近のパトロール時（平成２８年９月２６日７時頃）においても異常は確認されていない。

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（３）保守点検結果の調査
当該配管の取り付け手順は、標準作業要領書で定めており、当該フランジ部の締め付けは、トルク管理（目標値：１５０.４Ｎ・ｍ）を行っていることを確認した。なお、フランジ面にパッキン全周が密着するまでは、スパナ等の工具を用いて締め付けていることを聞き取りにより確認した。
当該配管フランジ部の過去の保守状況を調査した結果、当該配管は平成６年に設置しており、分解点検を２定検毎に実施している。至近では平成２７
年７月～８月にフランジ面の外観目視点検およびフランジパッキンの取り替えを実施しており、点検後のリークチェックにより漏えいがないことを確認している。
また、点検後の試運転データより、当該配管の流体である空気温度は、停止時では室内常温であり、運転時では１３０℃程度まで上昇していることを確認した。
（４）調査結果の考察
当該フランジ部は、全面座フランジ（制御用空気圧縮機のフランジ）と平面座フランジ（出口配管フランジ）を接続している箇所であり、全面パッキンを使用していたことから、隙間が狭い上にフランジ面にパッキン全周が密着していることが確認しにくい状態になっていたものと考えられる。
また、吐出消音器側のフランジを仮付けした状態で、制御用空気圧縮機側フランジ面間の隙間がわずかに均一でないこと（最大２.５mm）を確認している。
そのため、トルクレンチによる締め付け時にフランジ面間の平行度が得られていない状態での締め付けとなり、締め付けがわずかに不均等となった。
点検後のリークチェック時に問題なかったことから、運転時の振動や１０日に 1 回の頻度で行う運転機の切り替えによる温度変化（室内常温～１３０℃程度）により膨張、収縮し、シート面の締め付け面圧がさらに弱まったことで、締め付け面圧の弱い箇所で空気漏れが発生したものと推定される。一方、強い箇所ではパッキン外周部に働く引っ張り力によりボルト穴外側の幅が狭い部分が割れたものと推定される。
（５）確証試験
空気漏れおよびパッキン割れの対策として、フランジ面間の平行度確認を確実に行うため、フランジパッキンを全面パッキンから内面パッキン＊5 に変更し、フランジ面間の隙間測定を行った。
その結果、フランジ面間の隙間を均一に保ったまま、トルクレンチによる締め付け作業は可能であり、フランジパッキンシート面の締め付け痕も均等になることを確認した。
＊５内面パッキン
パッキン外径がフランジ締め付け用ボルトの内側に入るもの

4（６）類似箇所の調査
ａ．制御用空気圧縮設備廻りフランジ部の調査
当該機器と同様に１０日に 1 回の頻度で行う運転機の切り替えによる温度変化（室内常温～１３０℃程度）がある機器は制御用空気圧縮設備のみであり、その他のフランジについて調査した結果、空気漏れはなく、フランジ面間の平行度が得られていることを確認した。
また、当該フランジ部と同様に、異なるフランジ形状（全面座フランジと平面座フランジ）に全面パッキンを使用しているフランジ部は、当該フランジ部以外で制御用空気圧縮機廻りに７箇所あることを確認した。
ｂ．トルク管理による配管フランジの締め付け手順の調査
当該配管フランジと同様にトルク管理による配管フランジの締め付け手順を調査した結果、当該配管フランジ部と同様に規定トルクで締め付け後に面間寸法を確認する手順となっていない配管フランジ部があることを確認した。
８．推定原因調査結果より、今回の配管フランジ部からの空気漏れ事象に至った原因は、配管取付作業時のトルクレンチによる締め付けの際に、フランジ面間の平行度が得られてない状態で締め付けたことで、シート面の一部が締め付け面圧の弱い状態となった。
また、平成２７年７月～８月に実施した点検後のリークチェックやその後の運転時には問題なかったものの、運転時の振動や１０日に 1 回の頻度で行う運転機の切り替えによる温度変化（室内常温～１３０℃程度）により膨張、収縮し、シート面の締め付け面圧がさらに弱まったことで、フランジシート面とパッキンにわずかな隙間が生じ、空気漏れに至ったものと推定される。
９．対 策（１）当該配管フランジについては、フランジ面間の隙間測定を確実に行えるようにフランジパッキンを全面パッキンから内面パッキンに取り替えた。
（２）類似配管フランジ（７箇所）については、点検周期に併せてフランジ間の隙間測定を確実に行えるようにフランジパッキンを全面パッキンから内面パッキンに取り替える。
（３）制御用空気圧縮設備の配管フランジ組み立て時は、これまでのトルク管理に加え、トルクレンチによる締め付け前および締め付け毎にフランジ面間の隙間確認を行い、フランジ面間の平行度が得られていることを確認するよう作業要領書を改定した。
（４）当該配管フランジ部と同様に規定トルクで締め付け後に面間寸法を確認する手順となっていない配管フランジ部について、作業要領書への反映を行う。
以5上添 付 資 料

添付資料－１

伊方発電所第３号機

制御用空気圧縮機概略系統図

添付資料－２フランジボルト締付状態

添付資料－３フランジパッキンの状態

添付資料－４

フランジ面の状態

添付資料－５

出口配管の取り付け状況

添付資料－６

作業体制および作業員の力量6添付資料－１

伊方発電所第３号機

制御用空気圧縮機概略系統図

所内用空気当該箇所
Ａ母管制御用空気除湿装置

空気だめ

制御弁等

Ｍ

制御用空気圧縮機３Ａ
Ｃ母管制御弁等

所内用空気Ｍ

制御用空気除湿装置

空気だめ

Ｂ母管

制御用空気圧縮機３Ｂ

空気漏れ箇所

流れ方向
出口配管
制御用空気圧縮機

吐出消音器

漏えい箇所

7制御弁等

添付資料－２

フランジボルト締付状態

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添付資料－３

フランジパッキンの状態②、③：パッキンシート面が厚く、締め付けが相対的に弱い⑤：パッキンシート面が薄く、締め付けが相対的に強い

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添付資料－４

フランジ面の状態

制御用
空気圧縮機

出口配管

吐出消音器

制御用空気圧縮機のフランジ面（普通鋳鉄製、全面座フランジ）

出口配管のフランジ面（炭素鋼製、平面座フランジ）

10添付資料－５

出口配管の取り付け状況11添付資料－６

作業体制および作業員の力量（平成２７年７月～８月

出口配管の取り付け作業）

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